权利要求
1.一种高镁低
镍硫化
镍矿的浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、常压预浸：用浓酸强浸液作为浸出剂，在温度80~90℃、液固比3~4:1的条件下对矿料进行常压预浸，反应时间1~2h，得到常压预浸液和预浸渣;
步骤二、浓密与压滤：将步骤一所得常压预浸液进行浓密分离，得到溢流液和底流;所述底流进行压滤，得到滤液和压滤渣;所述溢流液作为浸出液输出;
步骤三、浓酸强浸：采用初始温度为220~240℃、浓度为93~98%的浓硫酸对步骤二所得压滤渣进行浸出，控制反应温度为250~260℃，反应时间1~2h，水溶时液固比2.5~3.5:1，并控制水溶时间为30~45min，进行强浸反应，得到浓酸强浸后物料;
步骤四、CCD洗涤：将步骤三所得浓酸强浸后物料进行浓密分离，得到溢流液和底流;所述溢流液返回至步骤一作为常压预浸的浸出剂使用;所述底流进行多级CCD逆流洗涤，洗涤后的最终滤渣排出。
2.根据权利要求1所述的一种高镁低镍硫化镍矿的浸出方法，其特征在于： 步骤一中，所述矿料的矿浆含固量为40%。
3.根据权利要求1所述的一种高镁低镍硫化镍矿的浸出方法，其特征在于： 步骤三中，所述浓硫酸的初始温度为220℃、浓度为98%。
4.根据权利要求1所述的一种高镁低镍硫化镍矿的浸出方法，其特征在于： 步骤三中，所述浓硫酸的初始温度为240℃、浓度为93%。
5.根据权利要求1所述的一种高镁低镍硫化镍矿的浸出方法，其特征在于： 步骤四中，所述多级CCD逆流洗涤为四级逆流洗涤。
6.根据权利要求5所述的一种高镁低镍硫化镍矿的浸出方法，其特征在于： 所述四级CCD逆流洗涤包括依次设置的1#CCD、2#CCD、3#CCD和4#CCD;洗涤流程为：
浓密底流依次进入1#CCD、2#CCD、3#CCD、4#CCD进行洗涤;
4#CCD的溢流液及该级产生的压滤液输送至3#CCD;
3#CCD的溢流液输送至2#CCD;
2#CCD的溢流液输送至1#CCD;
1#CCD的溢流液输送至步骤三的浓酸强浸后物料浓密工序。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种高镁低镍硫化镍矿的浸出方法，其特征在于：整个处理过程中产生的气体为二氧化硫和水蒸气，无硫化氢气体产生。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于
湿法冶金技术领域，具体设计一种高镁低镍硫化镍矿的浸出方法。
背景技术
[0002]根据镍火法冶炼工艺对镍精矿原料的要求，必须严格控制进入火法冶金炉窑的镍精矿中氧化镁含量。氧化镁指标的限制是导致资源利用率低、开采成本高的根本原因。由于高镁低镍精矿的影响，经常出现入选精矿的氧化镁含量超标现象，导致火法冶金炉窑的能耗等技术指标超标。
[0003]鉴于上述问题，有必要提供一种高镁低镍硫化镍矿浸出的方法，采用“常压预浸→浓密→压滤→浓酸强浸→CCD洗涤”工艺路线，专门处理镍
钴含量低、处理难度大的物料。该湿法开路处理工艺可有效浸出有价金属，并适用于含低镍的废渣和废液的处理，具有广泛的推广价值。
发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中对高镁低镍硫化镍矿处理难度大、资源利用率低的缺陷，提供一种工艺流程短、浸出率高、环境友好的高镁低镍硫化镍矿的浸出工艺。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高镁低镍硫化镍矿的浸出工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、常压预浸：用浓酸强浸液作为浸出剂进行常压预浸，将矿石中的氧化物和活性硫化物优先浸出，并为后续处理创造有利条件。常压预浸的温度控制在80~90℃，反应时间1~2h，矿浆含固量40%，液固比为3~4:1。经过此步骤，渣率约为50%，镍、钴、
铜等有价金属的浸出率达到40%~50%，溶液中残酸降至30~60g/L。
[0006]步骤二、浓密与压滤：将步骤一得到的常压预浸浆料进行浓密分离，溢流液作为富含价金属的浸出液输出，进行后续处理;底流进行压滤，所得滤渣输送至浓酸强浸步骤，滤液返回体系。
[0007]步骤三、浓酸强浸：采用初始酸温为220~240℃、浓度为93%~98%的浓硫酸对步骤二来的压滤渣进行高强度浸出，控制反应温度250～260℃，反应时间1~2h，水溶液固比2.5~3.5:1，水溶时间30min。经过本阶段处理，镍、钴、铜的浸出率均大于98%，强浸液中残酸浓度约为350g/L。
[0008]步骤四、CCD洗涤：将步骤三产生的浓酸强浸后物料进行浓密分离，溢流液返回步骤一作为常压预浸的浸出剂，实现酸的循环利用;底流进入多级CCD逆流洗涤系统进行充分洗涤，回收附着的有价金属，洗涤后的最终滤渣用于回收硫和
贵金属。
[0009]进一步地，所述浓酸强浸液作为常压预浸的浸出剂循环使用，整个处理过程仅产生二氧化硫和水蒸气，无硫化氢等有毒气体产生，环境友好。
[0010]进一步地，步骤三中，采用初始酸温220℃、98%的浓硫酸，与采用初始酸温240℃、93%的浓硫酸，两者浸出效果基本一致。
[0011]进一步地，步骤四中的所述多级CCD逆流洗涤为四级逆流洗涤，通过特定的溢流液和压滤液输送方式，实现洗涤效率最大化。
[0012]本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)浸出率高：通过“常压预浸”与“浓酸强浸”相结合的二段浸出工艺，实现了对高镁低镍矿中镍、钴、铜有价金属的高效提取，浸出率均稳定在95%以上，最高可达98%;
2)工艺流程短：该工艺路线简洁高效，无需复杂的预处理或后续苛化步骤，缩短了流程，降低了投资和运营成本;
3)环境友好：利用强浸液循环预浸，整个过程不产生硫化氢气体，仅产生易于处理的二氧化硫和水蒸气，减少了环境污染和安全风险;
4)资源综合利用：最终浸出渣可用于回收硫和贵金属，实现了资源的综合利用，提高了整体经济价值;
5)应用广泛：本发明不仅适用于高镁低镍的原生矿处理，也为处理含低镍的废渣、废料提供了一种全新的、有效的技术思路，具有广泛的推广价值。
附图说明
[0013]图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0014]下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]如图1所示流程，本发明提供的一种高镁低镍硫化镍矿的浸出工艺，主要包括常压预浸、浓密压滤、浓酸强浸和CCD洗涤四个核心步骤。以下通过具体实施例予以说明。
[0016]实施例1
取3kg高镁低镍硫化镍精矿(成分按质量百分比计：Ni 3.69%，Mg 8.78%， Co0.1%，Cu 1.97%，Fe 15%，S 25%)作为原料，按如下步骤进行处理：
常压预浸：将来自后续“浓酸强浸”步骤的溢流液(即浓酸强浸液，残酸约350g/L)作为浸出剂，与原料在预浸槽中混合。控制反应温度为90℃，反应时间为1小时。矿浆含固量为40%，液固比(m3/kg)为4:1。在此条件下进行常压预浸反应。反应结束后，测得渣率约为50%，镍、钴、铜的浸出率达到45%，溶液中残酸浓度降至60g/L。
[0017]浓密与压滤：将常压预浸后得到的浆料泵入
浓密机进行固液分离。浓密后的溢流液作为富含价金属的浸出液，送去后续工序进行除杂、提纯等处理。浓密机的底流送入压滤机进行压滤。压滤产生的滤液汇入上述浸出液。压滤后得到的滤渣(即预浸渣)输送至下一工序进行浓酸强浸。
[0018]浓酸强浸：将上述压滤渣与初始温度为220℃、浓度为98%的浓硫酸在高压反应釜中进行强化浸出反应。控制反应釜内最终反应温度为255℃，反应时间为1小时，水溶液固比为2.5:1，并维持水溶时间30分钟。反应结束后，经检测，镍、钴、铜的浸出率均高于98%，强浸后液中残酸浓度约为350g/L。
[0019]CCD洗涤：将浓酸强浸后的高温浆料先进行浓密分离。浓密所得溢流液全部返回至“常压预浸”步骤，作为初始浸出剂循环利用，实现了酸的高效回收。浓密所得底流进入四级CCD逆流洗涤系统(依次为1#CCD、2#CCD、3#CCD、4#CCD)进行充分洗涤。洗涤流程具体为：底流依次进入1#至4#CCD;将4#CCD的溢流液及该级产生的压滤液输送至3#CCD作为洗涤液;3#CCD的溢流液输送至2#CCD;2#CCD的溢流液输送至1#CCD;1#CCD的溢流液则返回至“浓酸强浸”后的浓密工序。经四级逆流洗涤后，对最终底流进行压滤，所得滤渣为最终浸出渣，外售用于回收元素硫和贵金属;滤液输送至3#CCD，参与逆流洗涤过程。
[0020]本实施例最终测得，有价金属镍、钴、铜的总浸出率均大于98%。整个工艺过程无硫化氢气体产生，仅产生二氧化硫和水蒸气，易于处理。
[0021]实施例2
取与实施例1同批次的3kg高镁低镍硫化镍精矿作为原料。其处理流程与实施例1完全相同，仅在“浓酸强浸”步骤所采用的浓硫酸参数上有所区别：
浓酸强浸：本实施例采用初始温度为240℃、浓度为93%的浓硫酸对压滤渣进行浸出。控制反应釜内最终反应温度为260℃，反应时间1小时，水溶液固比为2.5:1，水溶时间30分钟。
[0022]反应结束后，经检测，镍、钴、铜的浸出率同样均高于98%，强浸后液中残酸浓度约为350g/L，浸出效果与实施例1基本一致，证明了在本发明给定的参数范围内，两种酸浓配比均可实现高效浸出。
[0023]对比例
为凸显本发明的优越性，采用传统的常压硫酸直接浸出工艺处理同批次3kg高镁低镍硫化镍精矿(成分同实施例1)，具体过程如下：
浸出过程：将原料与清水在浸出槽中混合，配制为含固量40%的矿浆。随后直接加入浓度为98%的浓硫酸，控制初始酸浓度，使体系液固比为4:1。在常压、90℃条件下搅拌反应4小时，以确保足够的反应时间。
[0024]后续处理：反应结束后，对浸出浆料进行浓密和压滤，分离得到浸出液和最终浸出渣。
[0025]经检测，该传统工艺最终镍的浸出率仅为68%，钴、铜的浸出率均低于65%。浸出液中残酸浓度已降至5g/L以下，表明酸已被大量消耗。更重要的是，浸出液中镁离子浓度极高，远超镍、钴、铜浓度的数十倍，给后续溶液的净化与有价金属分离带来了极大的困难和成本压力。
[0026]传统方法之所以效果不佳，原因在于：1)浓硫酸在常压下无法有效破坏硫化镍矿物的晶体结构，导致镍、钴、铜的浸出不完全;2)大量的硫酸被矿石中的碱性脉石矿物(特别是氧化镁)中和消耗，造成了酸的有效利用率极低，形成了“高酸耗、低浸出”的不利局面。
[0027]相比之下，本发明通过“常压预浸”预先除去部分酸溶物和活性硫化物，再通过高温“浓酸强浸”彻底分解惰性硫化矿物，并巧妙地利用强浸液循环至预浸段，不仅极大地提高了有价金属的浸出率(>98%)，还实现了酸的循环利用，有效避免了镁的集中溶出，解决了传统工艺的根本性难题。
说明书附图(1)
声明：
“高镁低镍硫化镍矿的浸出方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：金川集团镍钴股份有限公司
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